工程測量培訓(xùn)課件VIP

工程測量培訓(xùn)課件

教案

石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

第一講緒論

一、一、工程測量的實(shí)質(zhì)

工程測量的實(shí)質(zhì)就是定位，即確定點(diǎn)為之間的關(guān)系。

關(guān)于點(diǎn)為之間的關(guān)系的確定通常有兩種情況：

一種情況是：已知點(diǎn)位在地面上的位邃，不知其與其它點(diǎn)位之間的具體關(guān)系，

通常測量出這些點(diǎn)位的坐標(biāo)（X,Y,H）或者將這些點(diǎn)用圖表示，這個(gè)過程就叫

測繪；

另一種情況：是點(diǎn)位的坐標(biāo)已知，或者在圖上的位置已知，但在地面上的位

置未知，將這些點(diǎn)位在地面上的位置測量出來，這個(gè)過程就叫測設(shè)（或者施工放

樣）。

在測量中，由于點(diǎn)位要求的精度不一致，使用的方法不一致測量學(xué)又分為：

大地測量學(xué)：在廣大區(qū)域布設(shè)高精度的操縱點(diǎn)，顧及地球曲率的影響。

地形測量學(xué)：在小區(qū)域測量大比例尺地形圖，不顧及地球曲率的影響。

攝影測量與遙感：研究用各類傳感器所獲得的影象繪制地形圖。

工程測量學(xué)：研究各類工程在勘測設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營等階段中測量工作。

二、測量坐標(biāo)系

測量坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)坐標(biāo)系不一致

X

測量坐標(biāo)系數(shù)學(xué)坐標(biāo)系

三、三、地面上點(diǎn)位的表示方法

地面上的點(diǎn)位是空間點(diǎn)位對(duì)其表示用三個(gè)量表示平面坐標(biāo)（X,Y）與高程H

四、四、測量內(nèi)、外業(yè)遵循的原則

測量過程是帶有誤差的，誤差是傳遞的，若從一點(diǎn)出發(fā)，一直測下去將會(huì)引

起很大的誤差，為了減小誤差的積存，在外業(yè)測量中應(yīng)遵循下列原則：

先操縱，后碎部（或者先整體，后局部）的原則

為了保證計(jì)算的正確性內(nèi)業(yè)計(jì)算應(yīng)遵循下列原則：

步步有檢核，一人計(jì)算，另一人檢核。

五、五、測量的基本工作

測量的實(shí)質(zhì)就是定位也就是確定點(diǎn)位的（X,Y,H）,要想將這三個(gè)量求出來

務(wù)必進(jìn)行下列四項(xiàng)基本工作：

高程測量

角度測量

距離測量

方向測量

六、在工程建設(shè)中的測量工作

設(shè)計(jì)部門：

收集資料（各類比例尺地形圖、DOM等）T強(qiáng)則（導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量、

1:2000大比例尺地形測量）圖紙角線定盼（放線、直線測量、曲線測

量、縱、橫斷面測量）

施工單位：

交接樁->復(fù)測（導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量、直線測量、曲線測量、縱橫斷面

測量AT工測量分工測量

運(yùn)營部門：

定時(shí)復(fù)測一a維修線路

第二講.水準(zhǔn)測量

2-1高程測量的概念

一、方法

1水準(zhǔn)測量：幾何法）

2三角高程測量

3攝影測量

應(yīng)用最多的是水準(zhǔn)測量與三角高程測量，精度最高的是水準(zhǔn)測量。三角高程測量要緊用

在大比例尺地形測量中，本幸要緊介紹水準(zhǔn)測量。

二、地球的形狀

陸地1.49億平方千米占29%地球總面積5.1億平方千米海洋3.61億平方千米71舟由

此可把地球看作是由水包圍的水球.地球表面情況：高山、湖泊、海洋。最高處為8828.13

米，最低處11022米.相差雖如此之大，但對(duì)龐大地球而言還是微不足道的.故我們可把地球

看作由靜止海水面包圍的球體，這一球體稱之大地體-代表地球形狀.大地體形狀是很復(fù)雜的,

無法用數(shù)字模型描述.為處理數(shù)據(jù)的方便，我們用規(guī)則的旋轉(zhuǎn)橢球來代替.我國使用橢球是

75年國際大地測量協(xié)會(huì)推薦的地球橢球體，其元素為：

a二6378140米

a=1/298.257

關(guān)于工程測量而言，顧及施工范圍，a又很小，故把地球看成圓球，其半徑為R=6371

米.

三.幾個(gè)概念

水準(zhǔn)面：

靜止的水面

特點(diǎn)：處處與法線方向垂直.水準(zhǔn)面無限擴(kuò)展為曲面.

大地水準(zhǔn)面：

簡單的講就是辭止的海水面，.大地水準(zhǔn)面就是通過多年觀測得到的平均高度的海水面.即絕

對(duì)高成的起算面

53年一56年--黃海高程系統(tǒng)

53年一85年―1985年國家高程基準(zhǔn)（87年起用）

青島原點(diǎn)：

為更方便進(jìn)行水準(zhǔn)測量工作，在青島萬象山上設(shè)置了一個(gè)點(diǎn)，經(jīng)與臉潮站標(biāo)尺聯(lián)測得到了它

的高程.

72.289米--黃海高程系統(tǒng)

72.260米--1985年國家高程基準(zhǔn)

高程（標(biāo)高）

地面點(diǎn)沿鋁垂2m高程起算面的距離，起算面的同高程可分為

絕對(duì)高程大地水準(zhǔn)面；

相對(duì)高程假英冰準(zhǔn)面.

高差：

兩點(diǎn)高程之差用h表示(與高程起算面無關(guān))

hab=Hb-Ha

國家水準(zhǔn)點(diǎn)

原則：先操縱，后碎部.

從青島原點(diǎn)出發(fā)，沿河流,道路由先操縱，后碎部.原則布設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn).

鐵路、公路水準(zhǔn)點(diǎn)：

為道路勘測，施工，養(yǎng)護(hù)使用的水準(zhǔn)點(diǎn).

四.水準(zhǔn)測量的原理

hab=Hb-Ha

只要求出AB兩點(diǎn)高差即可.由上圖我們看出是指的那一段，如何得到的？

假如我們?cè)贏B兩點(diǎn)分別安放帶有分劃的標(biāo)尺，同時(shí)在AB之間置一臺(tái)能建立水平視線

的儀器分別讀取標(biāo)尺上的讀數(shù)a與b,則h=a-b,Ha已知，則Hb=Ha+hab.

由此可見，水準(zhǔn)測量要緊是高差測量，高差有正負(fù)，在施測時(shí)要明確施測方向，是ATB若A

點(diǎn)高程已知

則A點(diǎn)是后視點(diǎn)，其讀數(shù)是后視讀數(shù)a

則B點(diǎn)是前視點(diǎn)，其讀數(shù)是前視讀數(shù)b

對(duì)高差來講用文字表示為：高差二后視讀數(shù)-前視讀數(shù)

要注苣：前讀數(shù)不一定能后視讀數(shù)大

若hab>0則Hb>Ha

hab<0則Hb<Ha

在水準(zhǔn)測量中用下列式子Hb=Ha+hab,Ha已知，由高差求取高程T高差法

若將上式變成Hb=(Ha+a)-b由此式求取高程T儀高法

五.水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)尺

水準(zhǔn)儀

作用：迅速建立一條水平視線

種類：

按精度分：DS0.5,、DS1,、DS3、,DS10

按結(jié)構(gòu)：微傾水準(zhǔn)儀，自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，數(shù)字水準(zhǔn)儀.以微傾水準(zhǔn)儀為例說明構(gòu)造.

水準(zhǔn)儀構(gòu)造：大榻分三部分：望遠(yuǎn)鏡,水準(zhǔn)器，基座

望遠(yuǎn)鏡：由物鏡、目鏡、對(duì)光螺旋、十字絲板。

物鏡：提供視線、瞄準(zhǔn)目標(biāo)、讀數(shù)用

目鏡：放大物象

對(duì)光螺旋：使不一致距離的目標(biāo)成象清晰

十字絲板：提供水平視線。

明確一個(gè)概念：

視距軸（視線）：十字絲交點(diǎn)與物鏡光心連線。

要注意它不是望遠(yuǎn)鏡鏡筒的中心線。

②水準(zhǔn)器

管水準(zhǔn)器、圓水準(zhǔn)器。

水準(zhǔn)管軸：過零點(diǎn)的切線，水準(zhǔn)儀就是憑水準(zhǔn)氣泡居中來建立水平視線。這樣儀器要保

證視準(zhǔn)軸平行于水準(zhǔn)管軸，

為了準(zhǔn)確的使用水準(zhǔn)管氣泡居中，儀器安裝了復(fù)合水準(zhǔn)器（有一系列棱鏡構(gòu)成調(diào)節(jié)微

傾螺旋，使影象窗可看到影象由圖1變成圖2）

只要?dú)馀菥又袆t說明視線水平

圓水準(zhǔn)器：

粗略量平用

圓水準(zhǔn)軸：過零點(diǎn)的球面法線。

基座：

承托水準(zhǔn)儀，通過中心螺旋使水準(zhǔn)儀與腳架連接，粗平儀器。

另外，為了準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡還有一個(gè)制動(dòng)、微動(dòng)裝置。

2.水準(zhǔn)尺

塔尺5米

雙面水準(zhǔn)尺、3米、2.5米、4687、4787

六.水準(zhǔn)儀的使用

安置水準(zhǔn)儀

水準(zhǔn)儀概略置平

瞄準(zhǔn)目標(biāo)

①調(diào)目鏡使十字絲清晰

②調(diào)對(duì)光螺旋使尺象清晰

③檢查是否有視差

眼睛上下移動(dòng)，若讀數(shù)變化，說明有誤差產(chǎn)生原因：象與十字絲影象不重合青。

第三講三、四等水準(zhǔn)測量

一，水準(zhǔn)測量的精度

國家測繪局對(duì)全國的水準(zhǔn)測量作了統(tǒng)一規(guī)定，按不一致的要求定了四個(gè)等級(jí)

一等水準(zhǔn)測量

二等水準(zhǔn)測量

三等水準(zhǔn)測量

四等水準(zhǔn)測量

二，水準(zhǔn)路線的擬定

內(nèi)容包含：

1,水準(zhǔn)路線的選擇

2,水準(zhǔn)點(diǎn)位置的確定

3,施測計(jì)劃的編制人員

儀器設(shè)備

經(jīng)費(fèi)

作業(yè)進(jìn)度

三，水準(zhǔn)測量的施測

1,水準(zhǔn)路線的種類

附與水準(zhǔn)路線

支水準(zhǔn)路線路線長度通常不超過4Km

閉合水準(zhǔn)路線

2,儀器工具

DS3水準(zhǔn)儀一臺(tái)，雙面尺一對(duì)，R墊一對(duì)

3,施測程序：

1將水準(zhǔn)尺立于已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)上作為后視，

2水準(zhǔn)儀置于施測路線鄰近合適的位置，

3在施測前進(jìn)方向上，取儀器置后視大致相等的距離放量尺墊，在尺墊上豎立水準(zhǔn)尺作為前

視.

讀數(shù)順序（三等）：

1，照準(zhǔn)后視標(biāo)尺黑面，談取下，上，中，三次讀數(shù).

2,照準(zhǔn)前視標(biāo)尺黑面，讀取，下，上，中，三次讀數(shù)

3,照準(zhǔn)前視標(biāo)尺紅面，讀取中絲讀數(shù).

4,照準(zhǔn)后視標(biāo)尺紅面，謨?nèi)≈薪z讀數(shù).

這樣的順序簡稱后一前一前一后（黑黑紅紅）

四等水準(zhǔn)的順序?yàn)楹笠缓笠磺耙磺埃ê诩t黑紅）

4、三四等水準(zhǔn)技術(shù)要求

等級(jí)儀器類型標(biāo)準(zhǔn)視線長前后視距差前后視距累計(jì)差黑紅面讀數(shù)（mm）黑紅面所測高差之差

三DS375米2.0米5.0米2.03.0

四DS3100米3.0米10.0米3.05.0

三、四等水準(zhǔn)測量應(yīng)進(jìn)行往返觀測，每一測段的往測與返測測站應(yīng)為偶數(shù)，由往測轉(zhuǎn)向返

測時(shí)，務(wù)必重新安置儀器兩水準(zhǔn)尺應(yīng)互換位置.

5,記錄

后下絲前下絲方向標(biāo)尺讀數(shù)K+黑高差中備注

測站尺尺及尺減紅數(shù)

另一

編號(hào)上絲上絲

后視距前視黑面紅面

距

視距差dZd

115710739后一51384617100.83255號(hào)

11970363前-605515239-1尺

374376后一0833093214787

前6號(hào)

-0.2-0.2尺

221212196后-6193466210-0.0744687

17471821前-520086796-15

374375后一-0074-0171

前5

-0.1-0.3

(1)(5)后(3)(4)(9)

(2)(6)前(7)(8)(10)

(12)(13)(16)(17)(11)

(14)(15)

(1)(1)測站上的計(jì)算與較核

1,高差部分

(9)二⑶+K-(4)

(10)=(7)+K-(8)

(11)=(9)-(10)

2,視距部分

(12)=(1)-(2)

(13)=(5)-(6)

(15)二本站(14)-前站的(15)

(16)=(3)-(7)

(17)=(4)-(8)

(11)=(16)±100-(17)

(2)(2)觀測結(jié)果后的計(jì)算較核

1,高差部分

Z(3)-Z(7)=Z(16)=h黑Z(3)-Z(4)=Z(9)

Z(4)-Z(8)=E(17)=h紅I(7)-Z(8)=E(10)

h中=1/2(h黑+h紅)

2視距部分

末站(15)二］(12)-1(13)

總視距二工(12)+1(13)

6,內(nèi)業(yè)計(jì)算

(1)(1)復(fù)查外業(yè)觀測記錄

(2)(2)閉核差計(jì)算fh二Zh往+￡h返

fh=Zh

fh=Zh測-Zh理

限差四等±20JLmm

三等±12JLmm

L一符合或者閉合路線長度，以Km計(jì).

(3)(3)高程誤差配賦計(jì)算

高程誤差配賦表

點(diǎn)號(hào)距離Km高差中數(shù)改正數(shù)改后高差改后高程

正負(fù)mm

111180.820.25+40.25410.000

IV0110.254

0.540.302+30.3C5

IV0210.559

1.240.472+6-0.466

IV0310.093

1.40.1+7-0.C93

1111810.000

Fh=Lh=Ea-Lb=-0.02Lh理=0

Vi=((-fn)/ES)*Si

第四講：水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)及水準(zhǔn)測量誤差分析

一、一、水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)

1、1、水準(zhǔn)儀應(yīng)忙足的條件

要緊條件：水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸

望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸應(yīng)隨調(diào)整而變動(dòng)

次要條件：圓水準(zhǔn)軸平行于儀器豎軸

十字絲橫絲垂直于儀器豎軸

2、2、水準(zhǔn)儀的軸系

水準(zhǔn)管軸LL

視準(zhǔn)軸CC

儀器豎軸VV

圓水準(zhǔn)軸L'L'

3、3、水準(zhǔn)儀檢校

檢校原則：前面的檢校項(xiàng)目不受后面檢校項(xiàng)目的影響。

檢校按下面順序進(jìn)行不能顛倒。

(1)、圓水準(zhǔn)儀檢校

目的：L'一〃VV

方法：先進(jìn)行粗平，然后轉(zhuǎn)180°,若氣泡居中說明條件滿足原理

(2)、十字絲橫絲檢校

目的：十字絲橫絲_L豎軸

方法：先使橫絲一端照準(zhǔn)一點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)輪若目標(biāo)始終在橫絲上移動(dòng)則說明條件滿足,

否則要矯正

(3)、水準(zhǔn)管的檢校

目的：CC/7LL

方法：在平坦地面上選A、B兩點(diǎn)，相距60T00米在兩點(diǎn)上打入木樁或者用尺墊代替，

先將水準(zhǔn)儀置于AB中間測AB兩點(diǎn)高差h產(chǎn)然后將儀器置于A、B任意點(diǎn)鄰近再次測A、

B兩點(diǎn)高差h2=a2-b2若h-h234mm則說明條件滿足，否則校正。

原理:

hl=al-bl

正常高差

hl二al'-bl'=al_2s.-bl+△=al_bl

hl=a2--Q>2-d|)=a2-b2-A^h2-iG+s')+i*s'

校正：轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋使十字絲讀數(shù)a2變或者a2'然后再調(diào)整水準(zhǔn)管氣泡，使其符合

例：

al=1.364

bl=1.579

100米

hl=al-bl=-0.215L2=a2-b2=-0.158hl=h2

a2'=a2-(h2-hl：l*(s+s‘)/s=1483-57110/100=1420

調(diào)整使讀數(shù)從1483變到1420,然后再使其符合

二、水準(zhǔn)測量誤差分析

1、1、產(chǎn)生原因：儀器、觀測者、外界因素

2、2、儀器誤差

(1)、LL/7CC

h=al'-bl'=al-A1-(bl-/q)=al-bl-(位「21

l=i*sl2=i*s2

削減：S1=S2T前后視距相等

(2)對(duì)光時(shí)透鏡沿著軸移動(dòng)(調(diào)焦引起的視準(zhǔn)軸誤差)

削減：前后視距相等

(3)尺子誤差

刻劃不均勻

削減：對(duì)尺子進(jìn)行檢驗(yàn)

3、3、觀測誤差

(1)、讀數(shù)誤差

儀器放大倍率，人眼分辨能力，視差

削減：觀測認(rèn)真，消除視差

(2)、水準(zhǔn)管氣泡居中誤差

削減：操作認(rèn)真、使氣泡居中

(3)、尺子不垂直

使讀數(shù)增大

削減：水準(zhǔn)尺上加氣泡，搖尺法(前、后)使該數(shù)最小

4、外界因素影響

(1)＞儀器下沉、水準(zhǔn)尺下沉

儀器下沉使前后讀數(shù)變小高差變大

削減：選擇土質(zhì)堅(jiān)硬處、提高觀測速度

水準(zhǔn)尺下沉使后視讀素變大，從而引起高差變大

削減：選擇土質(zhì)堅(jiān)硬處，加尺墊

(2)、地球曲率與大氣折射光影響

(3)、其他：風(fēng)、溫度等

選擇最佳觀測時(shí)間

第五講：角度測量

一、一、角度測量的原理

(一)(一)角度的概念

在我們測量中，所涉及的角度測量是水平角測量與豎直角測量

1、1、水平角：從一點(diǎn)出發(fā)的兩條射線所夾角在水平面上的投影

豎直角：一條射線在鉛垂面內(nèi)與水平線間夾角。

p

水平線

二者并同點(diǎn)

不相同點(diǎn)：水平角兩射線不固定，豎直角一射線固定。

相同點(diǎn)：都是兩個(gè)方向夾角。

（二）（二）先解決（水可角）測量原理及對(duì)儀器的要求

由水平角的定義看，對(duì)儀器有什么要求呢？

要有一個(gè)投影面T量角裝置T水平度盤。

要有一個(gè)對(duì)中裝置，將儀器安置在角頂上。

要有一個(gè)瞄準(zhǔn)裝置T望遠(yuǎn)鏡

要有一個(gè)讀數(shù)裝置

若有了以上裝置那么我們看

若置鏡OTBTb

TA->a0=a-b

根據(jù)以上原理設(shè)計(jì)的一起叫經(jīng)緯儀

（三）（三）經(jīng)緯儀的構(gòu)造

1、1、經(jīng)緯儀的類型

按度盤構(gòu)造分：游標(biāo)經(jīng)緯儀（金屬）

光學(xué)經(jīng)緯儀（玻璃）

電子經(jīng)緯儀（光柵）

按精度分:DJo〃、DJ、DJ2、DJ6

DT大地測量JT經(jīng)緯儀

2、經(jīng)緯儀構(gòu)造：照準(zhǔn)部

水平度盤

基座

（1）（1）照準(zhǔn)部

望遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、水準(zhǔn)器、讀數(shù)設(shè)備、十字絲環(huán)

望遠(yuǎn)鏡T作用同S3

豎直度盤T要緊測豎直角

水準(zhǔn)管T使豎軸鉛垂

讀數(shù)設(shè)備：讀取數(shù)據(jù)7_-

十字絲環(huán)

讀豎直角時(shí)用橫絲

讀水平角時(shí)用豎絲

除以上部件外，還有一些附件

為了豎直方向更準(zhǔn)確地瞄淮目標(biāo)，有一個(gè)豎直制動(dòng)與一個(gè)微動(dòng)

為了水平方向更準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)，有一個(gè)水平制動(dòng)與一個(gè)微動(dòng)

為了便于使儀器在某一方向?yàn)槟骋蛔x數(shù)，一起有一個(gè)度盤安置手輪

（2）、水平度盤

用光學(xué)玻璃制成的圓盤，其上按順時(shí)針方向由0-360注記

（3）、基座：承托儀器使水準(zhǔn)儀與三腳架連接

（三）、讀數(shù)L儀器：指線測微輪法

分微尺型

1、1、指線測微輪P34

讀數(shù)規(guī)律：首先轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪，使度盤在番標(biāo)線精確夾主度盤上某一刻劃，得

整度數(shù)，不足整數(shù)部分在微尺上讀取，兩者之與為全部讀數(shù)。

分微尺型讀數(shù)規(guī)律：

那一根度盤刻劃線落在測微尺上讀取該讀數(shù)，并以此為指標(biāo)線，在分微尺上讀取不足

刻劃值的零數(shù)上者之與即為所求讀數(shù)。

J2經(jīng)緯儀對(duì)經(jīng)符合：非數(shù)字式

數(shù)字式

非數(shù)字式：首先轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪使上、下指標(biāo)線對(duì)齊，左正右倒相差180讀左正得

整度數(shù)，數(shù)格數(shù)得整10秒數(shù)，上分下秒左分右秒讀不足10秒

數(shù)字式：首先轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪使上下指標(biāo)線對(duì)齊，大格中為整度數(shù)、小格中為整10秒數(shù)，

不足10秒在分微尺上讀取。

010III

3

（四）（四）緯儀使用：安置經(jīng)緯儀

對(duì)中

整平

瞄準(zhǔn)目標(biāo)

讀數(shù)

第六講：水平角的觀

測方法

一方法:

A

1測回法：適用于2個(gè)目標(biāo)

2方法觀測法：適用于3以上各目標(biāo)/

（一）測回法（如圖）/

置統(tǒng)。點(diǎn)對(duì)中、整平/

盤左：瞄準(zhǔn)目標(biāo)A讀取水平度盤讀數(shù)為aj/

O/

O

瞄準(zhǔn)目標(biāo)B讀取水平度盤讀數(shù)為b1

B

盤右：瞄準(zhǔn)目標(biāo)B讀取水平度盤讀數(shù)b2

瞄準(zhǔn)目標(biāo)A讀取水平度盤讀數(shù)a2

31=a1-b132=a2-b2

六B1-62W+-40〃則3=(01+32)/2

記錄。計(jì)算

測站盤位目標(biāo)讀教半測回角值-測回角值

A00112

左571736

B571848

0571742

A1800106

右571748

B2371854

（二）方向觀測法

D

首先選擇一個(gè)成象清晰的點(diǎn)作為起始點(diǎn)（零方向）列以A為起始方向

觀測步驟：

盤左：先瞄準(zhǔn)A點(diǎn)。根據(jù)測回教安鹿水平度讀教

瞄準(zhǔn)A點(diǎn)兩次符合，兩次讀數(shù)之差不大于3〃

半測回：

順時(shí)針瞄準(zhǔn)B點(diǎn)兩次符合兩次讀數(shù)之差不大于3〃歸零差不大于8〃

順時(shí)針瞄準(zhǔn)C兩次符合兩次讀數(shù)之差不大于3〃

順時(shí)針瞄準(zhǔn)D兩次符合兩次讀數(shù)之差不大于3〃

順時(shí)針瞄準(zhǔn)A兩次符合兩次讀數(shù)之差不大于3〃

盤右

逆時(shí)針瞄準(zhǔn)A點(diǎn)兩次符合兩次讀數(shù)之差不大于3〃

逆時(shí)針瞄準(zhǔn)D點(diǎn)兩次符合兩次讀數(shù)之差不大于3〃

逆時(shí)針瞄準(zhǔn)C點(diǎn)兩次符合兩次讀數(shù)之差不大于3〃

逆時(shí)針瞄準(zhǔn)B點(diǎn)兩次符合兩次讀數(shù)之差不大于3〃

逆時(shí)針瞄準(zhǔn)AB點(diǎn)兩次符合兩次讀數(shù)之差不大于3〃

測左-左+右

水平度盤讀數(shù)方向值

點(diǎn)右2c2

盤左盤右

A61-150/01C1240-1510/10'10-960-15-0500-00-00

B101-5150/5060281-520000-10101-51-5541-36-50

C171-4319/1919351-4329/2828-9171-43-23111-28-18

D313-3605/05C5133-3614/1314-9313-36-10253-21-05

A60-1501/01C1240-1507/0808-760-15-04

方向觀測法的誤差

兩次符合讀數(shù)差半測回歸零差各測回同方向2e互差各測回同方向值互差

±3〃±8〃±13〃±

10〃

豎直角測量原理及測量方法

一、測量原理

關(guān)于豎直角要指定那點(diǎn)的豎直角

關(guān)于豎直角，由于水平線固定，故在設(shè)計(jì)度盤時(shí)將此水平線為一常數(shù)。

豎盤構(gòu)造

1、注記順時(shí)針注記

逆時(shí)針注記

2、豎盤固連在望遠(yuǎn)鏡橫軸上

3、指標(biāo)線讀數(shù)前其處于正確位置，使其處于正確位置有兩種方式

指標(biāo)水準(zhǔn)管補(bǔ)償器

所謂指標(biāo)線處于正確位置是指視線水平常，指標(biāo)我指向常數(shù)90度或者270度

三、三、豎直角測量與計(jì)算

四、四、黃鏡A對(duì)中，整平

盤左:瞄準(zhǔn)P（橫絲）讀取P1107-01-30

盤右：瞄1P讀取讀數(shù)P2252-58-20

測站測點(diǎn)豎盤讀數(shù)盤位豎直角■F均值

AP107-01-30左17-01-3017-01-35

252-58-20右17-01-40

角值計(jì)算

豎直角二常數(shù)-讀數(shù)或者豎直角二讀數(shù)-常數(shù)

豎直指標(biāo)差：當(dāng)視線水平常，讀數(shù)指標(biāo)線應(yīng)指向常數(shù)（90?或者270度）若不

指向常數(shù)則

產(chǎn)生一個(gè)差值，該差值就叫指標(biāo)差

以逆時(shí)針為例說明指標(biāo)差計(jì)算；盤左則a二讀數(shù)-（90-x）=（讀數(shù)+x）-90=

（讀數(shù)-90）+x

使讀數(shù)減小3個(gè)x

盤右：a=（270-x）-讀數(shù)=270-（讀數(shù)+x）使讀數(shù)小于3x

a左=a+xa右=a-xa=（（1左+（1右）/2

x=1/2（a左-a右）=1/29（（L-90）-（270-R））=1/2（（L+R）-360）

若指標(biāo)線偏離注字增加一方為正（變讀數(shù)增如）

若指標(biāo)線偏離注字減小一方為負(fù)（使讀數(shù)減?。?/p>

第七講：經(jīng)緯儀的檢校

一、一、經(jīng)緯儀的要緊軸線：儀器橫軸HH

望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸CC

儀器豎軸VV

水準(zhǔn)管軸LL

圓水準(zhǔn)軸L'L'

二、二、要緊軸線滿足條件：LL_LVV

CCXHH

HH±VV

十字絲豎絲垂直于橫軸

三、三、檢校

原則：按順序進(jìn)行

1、1、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢校

2、2、十字絲豎絲檢校

3、3、視準(zhǔn)軸檢校

4、4、橫軸檢校

5、5、光學(xué)對(duì)中器檢校

水平角測量誤差分析

一、一、來源：儀器誤差

觀測誤差

外界條件影響

二、二、儀器誤差：CC不垂直HH

HH不垂直VV

照準(zhǔn)部偏6

LL不垂直VV

1、1、CC不垂直HH:

產(chǎn)生原因：十字絲交點(diǎn)位置不正確

盤左：x=aaz*0/oa=AA,*p/oaAA'=C*0A/p

/.x=C*0A*p/oa=c*p/cosa

這是對(duì)一個(gè)方向產(chǎn)生的影響，關(guān)于一個(gè)角有兩個(gè)方向

△B=c*(secai-seca2)

當(dāng)a二。時(shí)△B=0a1=-a2△B或者a產(chǎn)a2

當(dāng)盤右時(shí)與盤左偏離方向相反。測回法正倒鏡各測了一次此角，取中數(shù)消除此誤差

削減辦法：盤左、盤右取中數(shù)

2、2、HH不垂直VV

,

X=00'*p/A0=1*00'/AO'=l*tga△0=1*(tgai-tga2)

ai=a2△0=0cii，xZ

消除辦法：盤左、盤右觀測取中數(shù)

產(chǎn)生原因：度盤中心與照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中心的重合正鏡多讀X

倒鏡少讀x

消除：盤左、盤右觀測取均值

4、4、水準(zhǔn)管軸不垂直與豎軸

不管盤左、盤右觀測橫軸總是一端高。該項(xiàng)誤差不能用盤左、盤右觀測消除

、三、現(xiàn)測誤差：測站偏心

目標(biāo)偏心

瞄準(zhǔn)誤差

讀數(shù)誤差

1、1、測站偏心：='=6計(jì)52

5i=e*sin9*p/d!

d2=e*sin(3'-8)*P/di

△B=e*p[sin6/di+sin(B'_6)/dz]

ez△zd^A3zzA3z

當(dāng)。二180°8T90°最大

2、2、目標(biāo)偏心

x=e*sinap"/de/x/d/x、

消除：盡量照目標(biāo)下部

3、3、照準(zhǔn)誤差

x=s*p/d

4、4、讀數(shù)誤差

消除：觀測認(rèn)真

四、四、外界影響

選擇最佳觀測時(shí)間。

第八講：距離測量

一、距離測量概述

距離測量是確定點(diǎn)的相對(duì)位置的三項(xiàng)外業(yè)基本工作之一。所謂測量兩點(diǎn)之間的距離是指

測量地面兩點(diǎn)投影到某一息準(zhǔn)面的距離。這一底準(zhǔn)面通營為一水準(zhǔn)面，在小范圍內(nèi)進(jìn)行測量

通常將其近似為一水平面，因此測量兩點(diǎn)的距離是指測量兩點(diǎn)的水平距離。

測量距離的方法與使用的儀器與工具有關(guān)。測量中經(jīng)常使用的儀器與方法要緊有(1)

光學(xué)法，如經(jīng)緯儀視距法，其測距精度約為1/200?1/300：(2)普通鋼尺量距，其精度約

為1/1000~1/5000：(3)因瓦基線尺量距，其精度達(dá)幾十萬分之一；(4)電磁波測距儀，

其精度在幾千分之一到幾十萬分之一。使用何種儀器與工具與測量工作的性質(zhì)與要求有關(guān)。

二、鋼尺量距

測量上用的鋼尺名義長為30或者50m,卷在金屬架上，用時(shí)拉開。其觀測分為定線與

丈量兩步。

1.直線定線

當(dāng)距離較長時(shí)，通常要分段丈量。為保證沿兩點(diǎn)之間的直線丈量，要在兩點(diǎn)的直線間設(shè)

立若干標(biāo)志(比如插上測釬)，稱直線定線。直線定線可使用兩種方法：

(1)目估法。如圖欲測48兩點(diǎn)之間的距離，在4、8兩點(diǎn)各設(shè)一根花桿，一觀測者

位于4點(diǎn)之后目向8點(diǎn)，指揮中間持花桿者左右移動(dòng)至花桿位于直線上，同法定住其它各

占O

(2)經(jīng)緯儀法。在一端架設(shè)經(jīng)緯儀，用經(jīng)緯儀照準(zhǔn)另一點(diǎn)，然后用經(jīng)緯儀指揮插上測

釬

2.二直線丈量

量距通常使用所謂“平量法”，即丈量時(shí)保持鋼尺水平，關(guān)于坡度較大地區(qū)，應(yīng)將一尺

段分為幾段丈量，將鋼尺一端抬起以保持鋼尺水平，如翦5-U丈量時(shí)鋼尺兩端應(yīng)加上一

定拉力(標(biāo)準(zhǔn)拉力為10kg)。為保證精度，提高觀測結(jié)果的可靠性，通常使用往、返測丈量

的方法，比如由力測至8為往測。往，由8測至4為返測。反，往返雙的往值為。玲，其相對(duì)較

差限差要求為

I。往一°反|W------(5—1)

。均2000

若相對(duì)較差不超過限差要求，則取往反測均值做為最后結(jié)果；若相對(duì)較差超過限差要求,

則應(yīng)重新觀測。

3.鋼尺鑒定

由于鋼尺的制造誤差，與溫度變化，鋼尺實(shí)際長度通常不等于其明名義長度。談在溫

度為之時(shí)事實(shí)上除長度為

l：lo+△/(5—2)

式中/。為鋼尺的名義長，//為溫度為之時(shí)的改正數(shù)。當(dāng)溫度變?yōu)槠邥r(shí)，其尺長邊變

為

L0=/o+A/+ak(t-tj(5—3)

式中為4膨漲系數(shù)，通常取(7=0.000012/mcCo上式稱之尺長方程式。要將實(shí)際丈量長度

化算為實(shí)際長度，務(wù)必建立尺長方程式，建立尺長方程式的關(guān)鍵是確定鋼尺在某一溫度下的

尺長該正數(shù)△/,稱鋼尺鑒定。可使用入下方法對(duì)鋼尺進(jìn)行鑒■定：已知地面兩點(diǎn)的實(shí)際長度

為/,現(xiàn)用被蓼定的綱尺對(duì)兩點(diǎn)進(jìn)行丈量，丈量結(jié)果為則尺長該立教為

1-T

△尸丁?，。(5—4)

直接丈量的距離要通過尺長、溫度的該正以將其化算為實(shí)際距離。設(shè)用鋼尺丈量兩點(diǎn)的

距離為Z/,對(duì)其應(yīng)加的尺長、溫度改正為

△L'=4l+alo(lo)L’(5—5)

h

其中七為丈量時(shí)溫度。兩點(diǎn)的實(shí)際距離L為

乙=

第九講：電子全站儀

測距儀是在傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀或者電子經(jīng)緯儀上加上測距部分(測距頭)，測距時(shí)將測

距部分加上，測角時(shí)須將其摘下，這樣它存在如下缺點(diǎn)：(1)運(yùn)輸、觀測不便；(2)不便于

觀測信息處理的實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化。因此20世紀(jì)80年代出隨著電子測角的進(jìn)展，出現(xiàn)了集電

子測角與電子測距于一體的儀器電子全站儀(ElectronicTotaItation),簡稱全站

儀。全站儀實(shí)現(xiàn)了測角、測距的兩者同時(shí)信息化，儀器內(nèi)置微處理器，其觀測程序操縱、觀

測信息處理均由微處理器完成，實(shí)現(xiàn)了觀測結(jié)果完全信息化、觀測信息處理測站自動(dòng)化、實(shí)

時(shí)化，并可實(shí)現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)的野外實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，與內(nèi)業(yè)輸出等。與以往的單一的電子測角與電子

測距相比，全站儀的特點(diǎn)是觀測信息處理自動(dòng)化、測站實(shí)時(shí)化，極大地方便了測量工作，這

是全站儀的突出優(yōu)點(diǎn)。

目前國內(nèi)外生產(chǎn)多種型號(hào)的全站儀。需要指出的是不一致型號(hào)的儀器，其功能、觀測序

會(huì)有一些差別，可參閱隨機(jī)攜帶的使用說明?，F(xiàn)以日本TOPCON公司GTS—700為例說明全站

儀的功能與使用。

1.GTS—700的構(gòu)造與性能

(1)GTS—700的構(gòu)造

如圖5-6為GTS—700全站儀，其要緊有

主機(jī)、電池、反光鏡等幾部分構(gòu)成。

(a)主機(jī)

主機(jī)包含望遠(yuǎn)鏡、顯示窗及鍵盤、

外部電源接口、串行信號(hào)接口等。

(b)電池

GTS—700的電源為手柄式電池

與BT-3Q型電池組。

(c)反光鏡

GTS—700的反光鏡笆含傾斜式單棱鏡組、固定式三棱鏡組及固定式多棱鏡組，可根據(jù)

所測距離的遠(yuǎn)近予以選擇

(2)GTS—700的要緊性能指標(biāo)

(a)精度測角精度2"

測距精度士(2mm+2ppm)

(b)最大測程：2.8km

(c)工作環(huán)境溫度-20?+50°o

2.GTS—700的程序功空

接通電源開關(guān)，將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)幾圈，顯示屏將顯示程序主菜單，為六個(gè)模塊，對(duì)應(yīng)6

個(gè)功能摸式(對(duì)應(yīng)軟鍵Fi?F6),這6個(gè)摸式幾乎包含了全站儀的所有功能。

(1)程序模式(Prog)

本模式用于設(shè)置水平方向的方向角；導(dǎo)線測量；對(duì)邊測量等。

(2)標(biāo)準(zhǔn)測量模式(Std)

本模式用于角度測量、距離測量、坐標(biāo)測量等。

(3)存儲(chǔ)管理模式：Mem)

本模式用于文件的管理等。

(4)數(shù)據(jù)通訊模式(Comm)

本模式用于設(shè)置與外部儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)文件的輸入/輸出、讀入應(yīng)用程序等。

(5)校正摸式(Adj)

本模式用于檢驗(yàn)與校正，如儀器補(bǔ)嘗系統(tǒng)誤差的校正、設(shè)置儀器常數(shù)等。

(6)參數(shù)設(shè)置模式(Para)

本模式用于用于設(shè)置與觀測與顯示的內(nèi)容有關(guān)的參數(shù)。

3.角度測量、距離測量

角度測量、距離測量在標(biāo)準(zhǔn)測量(Std)的模式下。

水平角測量：

開機(jī)后出現(xiàn)主菜單，按F2鍵后進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)測量模式，操作程序如下：

照準(zhǔn)第一個(gè)目標(biāo)(⑷；

將4目標(biāo)的水平度盤讀數(shù)置零(按F4(0SET)鍵)；

照準(zhǔn)第二個(gè)目標(biāo)(8),儀器顯示水平角與8目標(biāo)的豎直角。

距離測量：

照準(zhǔn)棱鏡中心；

按Fi犍，顯示距離、豎角等。

全站儀的其它功能的操作，可參閱隨機(jī)的使用手冊(cè)。

4.測距儀的檢驗(yàn)

測距成果受到多種因素的因素的影向，其中一部分與儀器本身有關(guān)，這一部分屬系統(tǒng)影

響。這類誤差中，一部分是與所測距離長短無關(guān)的誤差，稱加常數(shù)誤差：另一部分是與距離

成比例的誤差，稱乘常數(shù)誤差。為了減弱與消除這這類俁差的影響，應(yīng)對(duì)新儀器進(jìn)行檢驗(yàn)，

以便對(duì)測距結(jié)果進(jìn)行改正，

加常數(shù)：

加常數(shù)是信號(hào)往返傳播的路程的1/2與所測距離的差值。

乘常數(shù)：

由相位法測距公式